探索混合保护气体在焊接中的应用优势

各种混合气体中各种成分的比例可以在很大范围内发生变化，主要由焊接工艺、焊接材料、焊丝型号等诸多因素决定。一般来说，对焊接质量的要求越高，对混合气体的纯度要求就越高。

二元混合气体

（1）氩-氧

在氩气中加入少量氧气进行熔化极气保护焊，可以提高电弧稳定性，提高熔滴细化率，降低喷射过渡电流，提高焊道的润湿性和成型。举例来说，Ar+O2常用于碳钢、低合金钢和非刺绣钢的喷射电弧焊(1%-2%)。

适当增加电弧气氛的氧化，提高熔池液态金属的温度和流动性。熔融金属能充分流向焊趾，减少咬合倾向，使焊道平整。举例来说，用Ar+(5%-10%)O2焊接碳钢可以提高焊接速度。有时在焊接非铁金属时加入少量氧气。举例来说，在焊接非常干净的铝板时，加入1%的氧气，可使电弧稳定性好。

(2)氩-二氧化碳

这类混合气体主要用于碳钢和低合金焊接，对非绣钢的焊接应用有限。Ar-二氧化碳飞溅少于纯二氧化碳飞溅，有助于减少合金元素的烧伤，提高焊缝的强度和冲击韧性。在Ar中加入少量二氧化碳产生喷射电弧，就像加入少量二氧化碳一样。最大的区别是二氧化碳混合物的临界电流高于二氧化碳混合物产生的喷射电弧。

Ar-CO2是我国应用最广泛的焊接二元混合气体。HG/T3728-2004化工标准《焊接混合气体氩-二氧化碳》制定了HG/T3728-2004化工标准，规定了Ar-CO2混合气体的纯度、技术要求、试验方法和检验规则。

Ar-CO2混合气体的比例几乎可以是任何比例。例如，在低合金钢厚板的全位置脉冲MAG焊接中加入5%CO2的混合气体是很常见的，通常比加入2%O2时焊缝氧化更少，熔深增加，孔隙更小；

Ar+(10%-20%)CO2用于碳钢、低合金钢窄间隙焊接、薄板全位焊接和高速MAG焊接；Ar+CO2常用于低碳钢短路过渡焊接(21%-25%)；Ar+采用50%CO2高热输入深熔焊。；Ar+70%CO2用于厚壁管焊接。

（3）氩-氦

Ar-He混合物用于铝、铜、镍合金和活性金属等非铁金属焊接。通过不同的组合，这些气体可以提高TIG焊接和MIG焊接的电弧电压和热量，保持氩气的有利特性，特别适合焊接质量要求高的场合。氦的添加量应至少为20%，以产生和保持稳定的喷射电弧。

(4)氩-氮

为了提高接头的耐点蚀性和耐应力腐蚀性，在焊接双相不锈钢时，可在混合气体中加入2%-3%的N2。

（5）氩-氢

H2是一种高导热的双原子分子。在使用Ar-H2混合物时，可提高电弧温度，提高透气性，提高焊接速度，防止咬边。另外，氢还原可以防止CO孔的形成，Ar-H2混合气体主要用于焊接镍基合金、镍铜合金、非绣钢等，氢含量一般应控制在6%以下。

三元混合气体

(1)氩-二氧化碳-氧气

一般CO2在20%以下，O2在5%以下，含有这三种成分的混合气体。其主要优点是可以焊接各种厚度的碳钢、低合金钢和无刺绣钢，无论哪种过渡形式，都有多种适应性。

氩-二氧化碳-氢-氢

为了减少渗碳，保持良好的电弧稳定性，在焊接无刺绣钢脉冲MIG时，加入少量H2(体积分数为1%-2%)，改善焊缝润湿，电弧稳定。所以CO2也要少(体积分数为1%-3%)。由于焊缝金属含氢量高，机械性能差，裂纹不宜用于低合金钢。

(3)氩-氦-二氧化碳

在Ar中加入He和CO2可以增加焊缝的热输入，提高电弧的稳定性，更好地润湿和形成焊道。焊接碳钢和低合金钢时，加入He增加热输入，提高熔池的流动性。He也是惰性的，不会影响焊缝金属的氧化合金烧伤。

例如，Ar+(10%-30%)He+CO2用于碳钢和低合金钢脉冲喷射电弧焊(60%-70%)；He+(20%-35%)Ar+5%CO2用于高强度钢材，尤其是全位短路过渡焊；90%CO2用于高强度钢材；He+7.5%Ar+2.5%CO2广泛应用于无绣钢全位短路电弧焊。